Deși se crede în mod obișnuit că bismutul-209 este cel mai greu izotop stabil care există în natură, teoria sugerează că acesta ar trebui să fie metastabil și să se dezintegreze prin emisie de particule alfa în taliu-205. Această dezintegrare nu este ușor de măsurat, deoarece particulele alfa generate au o energie foarte mică, ceea ce înseamnă că izotopul se dezintegrează la o rată foarte mică.

Echipamentul folosit de echipa de la Orsay constă în doi detectori de „căldură și lumină” care sunt închiși într-o cavitate reflectorizantă și răciți la 20mk. Primul detector – care conține bismut-209, germaniu și oxigen – suferă o ușoară creștere a temperaturii atunci când absoarbe o particulă alfa. Această schimbare de temperatură este măsurată sub forma unui impuls de tensiune a cărui amplitudine este direct proporțională cu energia eliberată. Cel de-al doilea detector, realizat dintr-un disc subțire de germaniu, înregistrează sclipirile de lumină rezultate în urma evenimentelor cu particule alfa.

Echipa a efectuat două măsurători, una cu 31 de grame de bismut în detector și cealaltă cu 62 de grame. Cercetătorii au înregistrat 128 de evenimente de particule alfa în decurs de 5 zile și au descoperit o linie neașteptată în spectru la 3,14 MeV – atribuită acum dezintegrarea bismutului-209. Timpul de înjumătățire a fost calculat ca fiind de (1,9 +/- 0,2 ) x 1019 ani, ceea ce este în bună concordanță cu predicția teoretică de 4,6 x 1019 ani.

Tehnica ar putea fi folosită, de asemenea, pentru a detecta cu precizie dezintegrările beta și gamma. „Experimentul este un produs secundar al căutării noastre pentru materia întunecată”, a declarat Pierre de Marcillac, membru al echipei, pentru PhysicWeb. „Alte tipuri de dezintegrări, cum ar fi cea a protonilor din nucleele bogate în protoni, ar putea fi studiate prin aceeași metodă, dar acest lucru va trebui dovedit!”